6.共点力的平衡教学设计完美版
共点力平衡教学设计

《共点力的平衡》教学设计一、教学理念高中物理新课程标准是现代高中物理教学的规范,在实施该标准的过程中,应不断探索新的教学理念,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,改革教学模式,进行启发式教学,培养学生的物理学科核心素养、满足学生终生发展需求,注重课程的时代性,关注科技进步和社会发展需求。
为了更好地激发学生学习的兴趣,将实施多样化教学,将物理知识与生活紧密联系,从生活走进物理,再由物理解释生活现象的方式进行教学,引导学生的自主创新和探究。
二、教材分析《共点力的平衡》是人教版(2019版)必修第一册第三章第5节的内容,本节包括平衡状态、共点力平衡的条件、静态、动态平衡的处理方法三个方面的知识点。
共点力的平衡在以前的教材中没有单独成章节来学习,是混杂在其它章节内容里分散学习的。
本章开始把运动与相互作用两者之间建立了联系,共点力的平衡条件是运动与相互作用研究的起点,在运功与相互作用观念形成过程中具有承上启下的作用,为后续的学习具有重要影响,是高中物理的重要内容。
三、学情分析这个阶段的学生处于高一阶段,他们已经有了初步的观察思考能力、实验探究能力、分析解决问题能力和归纳总结能力,但总容易忽略一些细节内容。
在初中阶段,学生对平衡问题已经有了初步了解,但仅限于二力平衡,也没有涉及共点力的概念,学生对于在初中学过的“二力平衡”如何过渡到多力平衡可能还存在一定难度。
因此在教学中我们要善于在真实情境中让学生感受感知结论背后的含义,引导学生正确认识知识本质。
四、教学目标与核心素养(一)物理观念能够解释平衡状态的含义,并能够判断一个物体所处的状态是否平衡;会用合成法、正交分解法、效果分解法进行分析动、静态问题。
(二)科学思维通过实验和练习归纳出应用力的平衡条件解决实际问题的基本步骤和基本方法,进一步掌握正交分解法。
(三)科学探究通过从物理现象和实验中进行探究,归纳出简单的科学规律。
(四)科学态度与责任意识到物理规律在现实生活中的重要作用,增强对物理学习的兴趣。
《共点力作用下物体的平衡》物理教案

《共点力作用下物体的平衡》物理教案一、教学目标1.理解共点力作用下物体的平衡条件。
2.空格。
2.学会应用平衡条件解决实际问题。
3.培养学生的观察能力、分析能力和实验能力。
二、教学重点与难点1.重点:共点力作用下物体的平衡条件及应用。
2.难点:物体平衡条件的应用及实验操作。
三、教学过程1.导入新课通过生活实例引入共点力作用下的物体平衡问题,激发学生的兴趣。
2.知识讲解讲解共点力作用下物体的平衡条件:物体受到的合力为零,物体保持静止或匀速直线运动状态。
讲解平衡条件的应用:求物体的受力情况、判断物体是否平衡等。
3.实验探究实验一:用弹簧测力计测量物体受到的拉力,验证物体平衡条件。
实验二:用滑轮组改变力的方向,观察物体平衡状态的变化。
4.应用拓展分析实际生活中的物体平衡问题,如吊车起吊重物、桥面承载等。
讨论如何应用平衡条件解决实际问题。
5.例题讲解例题一:已知物体质量、重力加速度,求物体受到的拉力。
例题二:已知物体受到的拉力,求物体的质量。
6.练习巩固让学生独立完成课后练习,巩固所学知识。
7.课堂小结强调实验在物理学习中的重要性。
四、教学反思1.学生对共点力作用下物体的平衡条件的理解程度。
2.学生实验操作能力及分析问题的能力。
3.教学过程中是否存在不足,如何改进。
五、教学资源1.教材:高中物理(选修3-1)人教版。
2.实验器材:弹簧测力计、滑轮组、重物等。
3.网络资源:相关教学视频、PPT课件等。
六、教学评价1.课后作业:检查学生对共点力作用下物体平衡条件的掌握情况。
2.实验报告:评估学生的实验操作能力及分析问题的能力。
3.课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况。
七、教学延伸1.开展物理学科竞赛,提高学生对物理学科的兴趣。
2.组织物理科普活动,拓宽学生的知识面。
3.鼓励学生进行物理实验创新,培养学生的实践能力。
通过本节课的教学,学生对共点力作用下物体的平衡条件有了深入的理解,能够运用平衡条件解决实际问题。
共点力的平衡教案

共点力的平衡一、教学目标1、知识与技能理解共点力平衡的概念;理解物体在共点力作用下的平衡条件;会用力的合成与分解方法求解简单的共点力平衡问题。
2、过程与方法通过处理共点力平衡问题的分析过程,感受等效、归纳推理等科学方法;能运用数学中建立直角坐标系和三角函数关系等方法解决共点力平衡问题。
3、情感态度价值观感悟共点力平衡的实际应用价值二、教学重点和难点重点:共点力平衡的条件及应用难点:分析和解决共点力平衡的实际问题三、教学过程平衡的条件解决一些实际问题。
案例分析例1 在学习力的分解时,我们研究过斜面问题,现在我们还是来看看这个斜面。
木块质量为m,静止在倾角为θ的斜面上,现在要知道斜面对木块的支持力是多大?那么如何运用共点力平衡解决这个问题呢?首先我们一起来看看解决步骤(边写边讲):共点力平衡解题步骤:1.确定好研究对象。
(要找到研究那个物体,没有研究对象往往就像射击没有靶子是盲目的。
)2.对研究对象进行受力分析。
(找出确定的研究对象所有受到的力)3.处理受力(合成或分解);利用平行四边形定则与4.沿着建立的坐标轴将不在坐标轴上的分解到坐标轴上5.利用平衡条件Fx=0,Fy=0。
变式训练1:斜面上放一竖直挡板,挡板后放一小球,求斜面对小球的弹力与挡板对小球的力。
例2.如图所示,重为G的物体,系在绳上O点,OA绳与竖直方向夹角为θ,OB绳始终处于水平方向,则OA 绳受到的拉力大小为多少?物体对O点的拉力和OA绳对O点的作用力的合力大小为多少?本题采用两种方法解答。
①合成法,在板书示范合成F OB和F OA,解法,用正交分解,建系,分解F OA。
补充:让学生自己讨论体会分解法,合成法在什么时候更方便。
例3.如图所示,由轻绳连接的物体A和B所收的重力分别为40N和100N,物体A,B处于静止状态,则地面对物体B的弹力为多少?,物体B收到的摩擦力为多少?求解时先请学生讨论,①用合成法还是用分解法?②应该分解哪个力,为什么这么分解?通过此题让学生明白如何用正交分解,什么时候用分解,什么时候用合成,正交分解建立坐标系的标准是什么,(是让尽可能多的力落在坐标轴上,分解尽可能少的力)。
共点力的平衡教学设计

相互补充。
板书以思维导图的方式呈 现,能更好的帮助学生掌握 本廿课的知识目标和能力 目标,掌握共点力平衡的解 决思路,有助于培养学科思 维。
情感
拓展
教师展示宇宙以及自然 界的广义的平衡图片和 相关知识,介绍第62届 奥斯卡最佳短片"平衡
II
O
学生观看,发表
内心感受。
拓展学生对宇宙平衡的了 解,使学生认识到保护大自 然平衡以及保持人的内心 平衡的重要性。让学生明白 所学内容与自身生活、周囤 世界、终身发展的关系与价 值,激发学生的学习兴趣。
程
作业
布置
1.ppt作业题。
2.观看第62届奥斯卡最
佳短片"平衡"。
课后完成作业,
观看影片。
课后作业是针对本节难点 的练习题,可以有效的反馈 学习效果。观看短片可以帮 助学生思考在得与失、爼和 利面前如何维持内心的平 衡。
教师进行纠错、点评 、总结归纳。引导启发 学生进行思维的递进及
拓展。预计学生在问题7中对静摩擦力大小和 方向可变性解决有困 难,以及问题8中推力F的动态分析有困难, 教师要注意让学生先眾 露问题,然后引导和指 导,并全班点评。
敎
学
课堂
总结
教师引导学生归纳、总 结解决平衡问题的一般 思路,用思维导图的方 式板书。
“共点力的平衡”教学设计(第一课时)
兰州新区舟曲中学王海生
教学
目标
一、知识与技能:1•学会受力分析的一般步骤和方法。2.掌握共点力的平衡条件, 能列出平衡方程。3.初步能用图解法分析动态平衡问题。
二、过程与方法:1.通过从生活实例中构建物理模型,并发现、提出、解决问题, 初步培养学生物理建模能力和科学探究的意识。2.通过小组合作、交流、探究和 展示,初步培养学生合作学习、信息交流、以及语言表达的能力。
《共点力的平衡(第一课时)》教案

《共点力的平衡(第一课时)》教案
多力平衡条件教师活动:引导学生借鉴处理3力平衡条件时所采用的力的合成与等效替代的思想,解决多力平衡问题。
最终总结出物体的共
点力平衡条件是合力为0.
学生活动:尝试做学习任务单中的小练习,进一步体会共点力的平衡条件。
小结本节课中,利用已有的知识与方法解决了未知的多力平衡问题,是物理学研究中常用的研究方法之一。
因此,在课程最后,引导学生回顾本节课学习的概念与规律的同时还需要梳理本节课中我们采用的分析方法。
课后拓展学习引导有余力的同学,自主学习平衡的稳定性。
进一步体会生活中的平衡。
课后练习
1. 已知三个力的合力为零,其中F1 =10 N,F2 =30 N,F3 = 25 N, 则F1与F2的合力的大小为_______N,F2与F3的合力大小为______N,F1与F3的合力大小为______N。
这是因为,三个力合力为零时,任意两个力的合力与第三个力____________________。
2. “平安北京,绿色出行”,地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。
图1为地铁安检场景,图2是安检时传送带运行的示意图。
某乘客把一书包放在水平传送带的入口A处,书包随传送带匀速运动到出口B处。
有同学认为,书包随传送带匀速运动的过程中,始终受到传送带施加的摩擦力作用。
你认为这种说法是否正确,请说明理由。
参考答案:
1. 25,10,30,大小相等、方向相反
2. 该同学的观点不正确
因为书包做匀速直线运动,处于平衡状态,所以合力为0。
假设书包受到摩擦力的作用,其合力就不可能为0,因此书包不受摩擦力的作用。
图1图2。
高中物理共点力的平衡教案

高中物理共点力的平衡教案
教学目标:
1. 了解共点力的概念和特点;
2. 掌握共点力的平衡条件;
3. 学会应用共点力的平衡理论解决物理问题。
教学重点:
1. 共点力的概念和特点;
2. 共点力的平衡条件;
3. 共点力的应用实例。
教学难点:
1. 掌握共点力的平衡条件;
2. 学会应用共点力的平衡理论解决物理问题。
教学准备:
1. 教师准备:教学PPT、实验设备、教学实例;
2. 孱生准备:学习笔记、习题册。
教学过程:
一、导入:通过引入一个与学生生活相关的实例,引发学生对共点力概念的思考。
二、学习共点力概念和特点:讲解共点力的定义和特点,引导学生理解共点力的性质。
三、探讨共点力的平衡条件:介绍共点力的平衡条件,分析平衡力的作用和必要条件。
四、实验演示:通过实验演示来展示共点力的平衡条件,并让学生通过实验观察和记录数据来验证理论。
五、练习与巩固:通过一些例题让学生练习应用共点力的平衡条件解决问题,巩固所学知识。
六、总结与展示:总结本节课所学知识,梳理共点力的特点和平衡条件,并展示一些实际应用实例。
七、课堂反思:让学生总结本节课的学习收获和困难,提出问题和建议。
教学延伸:
1. 学生可通过参与更多实验来加深对共点力平衡条件的理解;
2. 学生可通过研究更多应用实例来丰富对共点力的认识。
教学反思:
本节课的教学目标明确,步骤清晰,实验演示充分,练习实例丰富,能帮助学生深入理解共点力的概念和平衡条件。
但在教学中应更加注重培养学生的实验能力和问题解决能力,提高学生的积极性和独立性。
共点力的平衡教案高中
共点力的平衡教案高中教案标题:共点力的平衡教案(高中)教案目标:1. 理解共点力的概念和特征。
2. 掌握计算共点力的方法和技巧。
3. 能够应用共点力的原理解决实际问题。
教学重点:1. 共点力的概念和特征。
2. 共点力的平衡条件。
3. 计算共点力的方法和技巧。
教学难点:1. 应用共点力的原理解决实际问题。
教学准备:1. 教师准备:a. PPT演示文稿。
b. 黑板、粉笔或白板、马克笔。
c. 实例问题和练习题。
2. 学生准备:a. 学生预习相关知识。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入共点力的概念,与学生进行简要讨论。
2. 提问:你在日常生活中见过哪些共点力的例子?请举例说明。
二、概念讲解(10分钟)1. 使用PPT演示文稿,介绍共点力的定义和特征。
2. 解释共点力的平衡条件,并与学生进行互动讨论。
三、计算方法(15分钟)1. 通过实例问题,引导学生掌握计算共点力的方法和技巧。
2. 演示计算步骤,并鼓励学生积极参与解题过程。
四、应用实践(15分钟)1. 提供一些实际问题,让学生应用共点力的原理解决问题。
2. 学生个别或小组合作解答问题,并展示解题过程和答案。
五、总结(5分钟)1. 整理共点力的概念、特征和计算方法。
2. 强调共点力的应用价值,并与学生分享一些相关实际应用案例。
六、作业布置(5分钟)1. 布置相关练习题,以巩固学生对共点力的理解和应用能力。
2. 鼓励学生在家庭、社区或实验室中寻找更多共点力的例子,并进行观察和记录。
教学辅助手段:1. PPT演示文稿。
2. 实例问题和练习题。
3. 学生个人或小组答题纸。
教学评估:1. 教师观察学生在课堂上的参与情况。
2. 批改学生完成的练习题,检查他们对共点力的理解和计算能力。
3. 收集学生的观察记录,评估他们对共点力的应用能力。
教学延伸:1. 鼓励学生进行实验,验证共点力的平衡条件。
2. 探究共点力在物体静力学中的应用,如建筑物的稳定性等。
3. 拓展学生对共点力的应用领域,如机械工程、航空航天等。
高中共点力的平衡教案
高中共点力的平衡教案一、教学目标1.掌握共点力的平衡条件及其应用;2.理解物体的受力分析及其应用;3.培养学生的解决问题能力,以及分析和推理的能力。
二、教学重点和难点1.教学重点:共点力的平衡条件及其应用;2.教学难点:物体的受力分析及其应用。
三、教学过程1.引入∶通过生活中的例子引入共点力的平衡概念,例如:站在地面上的人、静止在斜面上的物块等。
2.基本概念讲解︰讲解共点力的定义、平衡条件及其意义等基本概念。
3.物体受力分析:讲解如何对物体进行受力分析,以及各种力(重力、弹力、摩擦力等)的性质和作用。
4.平衡条件的应用:通过例题讲解,让学生理解如何应用平衡条件解决实际问题。
5.课堂练习:让学生通过练习进一步理解和掌握平衡条件的应用。
6.小结:对本节课的内容进行回顾和总结,强调平衡条件在解决实际问题中的重要性。
7.作业布置:布置相关练习题,让学生进—步巩固所学知识。
四、教学方法和手段1.采用多媒体教学,通过图文并茂的方式帮助学生理解抽象的概念;2.采用案例教学,通过实例让学生更好地理解和掌握平衡条件的应用;3.适时进行课堂互动,鼓励学生提出问题和解决问题。
五、课堂练习、作业与评价方式1.课堂练习:通过例题讲解和课堂练习,让学生及时掌握和应用平衡条件;2.作业布置:布置相关练习题,让学生进—步巩固所学知识;3.评价方式:通过学生的表现和作业完成情况,对学生的掌握程度进行评估。
六、辅助教学资源与工具1.教学PPT:提供清晰简洁的幻灯片,展示关键知识点;2.物理模型:利用模型帮助学生更好地理解物体的受力情况;3.教学视频:提供一些相关的教学视频,帮助学生更好地理解抽象的概念和解决问题的方法。
七、结论通过本节课的教学,学生将掌握共点力的平衡条件及其应用,理解物体的受力分析及其应用,提高解决问题能力,以及分析和推理的能力。
同时,学生也将了解和掌握一些实用的教学方法和手段,如多媒体教学、案例教学、课堂互动等。
【教案】共点力的平衡+教学设计高一上学期物理人教版(2019)必修第一册+
《共点力的平衡》教学设计1.课标解析“共点力的平衡”是人教版必修1的内容,是高中物理培养运动与相互作用观念的里程碑。
普通高中物理课程标准中“相互作用与运动定律”的内容标准写道:“通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。
能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题”。
“通过实验,了解力的合成与分解”是指了解合力与分力的概念以及力的合成与分解的平行四边形定则。
学生能用平行四边形定则把两个已知力合成为一个合力或者把一个已知力分解为两个分力就可以了,不要求用它来求解现实情境中复杂的受力问题。
现实情境中的受力计算,应该是学习共点力平衡时解决的问题。
把矢量的含义放在这里提出,旨在突出矢量加减的法则,让学生认识到物理量的加减是否应用平行四边形定则是判别矢量的重要标志。
2.教材分析共点力平衡是在初中二力平衡基础上得出的,是二力平衡的进一步拓展和延伸,它是特殊条件(合力为0)下的特殊运动(加速度为0)。
一般物体的平衡问题相对复杂,高中阶段只限于讨论共点力作用下物体的平衡条件,并用共点力平衡的条件分析日常生活中的实际问题,而且要在分析过程中,培养学生科学规范的探究能力、认真严谨的思维习惯、实事求是的科学态度,以促进学生运动与相互作用观念的形成,为后续学习“物体所受合力不为0时,运动状态如何变化”奠定基础。
3.学情分析学生在初中已经学过平衡状态和二力平衡的条件,平衡状态为“保持静止或匀速直线运动”,二力平衡的条件表述为“作用在一个物体上的两个力大小相等、方向相反,并且在同一条直线上”。
但初中不涉及共点力的概念,也不知道共点力平衡的条件,更不会用共点力平衡的条件分析解决生产生活中的实际问题。
而运用共点力平衡的条件解决物体受力问题的思路是一个在高中物理中具有普遍意义的重要思路,普遍适用于力、电和热等问题的分析。
4.教学目标(1)知道什么是共点力。
(2)在二力平衡的基础上,经过实验探究和科学推理,得出共点力平衡的条件为:物体所受合力为零。
《受力分析共点力的平衡》教案
《受力分析共点力的平衡》教案第一章:引言1.1 课程背景1.2 课程目标1.3 教学资源1.4 教学方法第二章:共点力的概念2.1 力的定义2.2 共点力的概念2.3 力的矢量表示2.4 课堂活动:力的矢量表示实验第三章:受力分析3.1 受力分析的方法3.2 物体受力分析的步骤3.3 课堂活动:受力分析练习第四章:力的合成与分解4.1 力的合成4.2 力的分解4.3 力的合成与分解的原理4.4 课堂活动:力的合成与分解实验第五章:共点力的平衡条件5.1 平衡状态的定义5.2 共点力的平衡条件5.3 平衡条件的应用5.4 课堂活动:共点力的平衡实验教学反思:本章通过引入共点力的概念,让学生了解力的矢量表示方法,掌握受力分析的方法和步骤,以及力的合成与分解的原理。
通过实验和练习,使学生能够运用平衡条件解决实际问题。
在教学过程中,我发现部分学生对于力的矢量表示和力的合成与分解的理解不够深入,在课堂活动中需要给予更多的指导和解释。
在下一章中,我将进一步讲解平衡条件的应用,并通过实例让学生更好地理解和掌握共点力的平衡条件。
第六章:平衡状态的判断6.1 平衡状态的判断方法6.2 平衡状态的判断条件6.3 课堂活动:平衡状态判断练习第七章:力的图示法7.1 力的图示法概念7.2 力的图示法应用7.3 课堂活动:力的图示法绘制第八章:摩擦力与共点力平衡8.1 摩擦力概念8.2 摩擦力的计算8.3 摩擦力与共点力平衡的关系8.4 课堂活动:摩擦力对共点力平衡的影响实验第九章:常见力的平衡问题解决策略9.1 常见力的平衡问题类型9.2 解决平衡问题的方法9.3 课堂活动:常见力平衡问题解决练习第十章:总结与拓展10.1 章节总结10.2 重点难点回顾10.3 拓展思考题10.4 课堂活动:拓展讨论与思考教学反思:在第六章中,通过讲解平衡状态的判断方法和条件,帮助学生更好地理解和识别物体的平衡状态。
在课堂活动中,通过练习题让学生应用所学知识进行判断。
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6.共点力的平衡教学设计(2016/11/14)会宁县第二中学 730799【摘要】要研究机械运动,就要对物体进行受力分析,在受力分析时先选取研究对象,有时候选系统(求解系统受到的外力时用整体发),有时选单个物体(求解组成系统的物体之间的相互作用时用隔离法)。
【关键词】受力分析物体的平衡动态平衡问题【教学目标】1.掌握受力分析。
2.知道平衡状态,理解共点力作用下物体的平衡条件。
3.能解决简雄的平衡问题。
【知识对比】【课时安排】2课时【教学过程】一、受力分析【问题引入】怎样对物体进行受力分析?【情景引入】如图6-1所示,木块放在弹簧秤的托盘上,处于静止状态,木块受到几个力的作用?木块受到重力作用,比较弹簧秤读数,有拉力作用弹簧秤读数变小,说明木块还受到拉力和支持力作用,由于木块处于静止状态,所以还受到水平向左的摩擦力作用,并且与拉力的水平分力平衡,如图6-2所示。
1. 受力分析应遵循以下原则由上可见,对物体受力分析应遵循以下原则:(1)研究对象选取以简单为原则,可以选质点、节点、物体、物体系统。
(2)受力分析的顺序:重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力。
(3)受力分析的根据:按各力产生的条件(注意假设法的应用)及实际受力情况分析。
(4)画出受力分析图:注意受力个数、作用点及方向。
(5)物体的形状、体积可以忽略不计时或物体做平动时,把各力集中于重心;当物体有转动或转动趋势时,不能将各力画在其重心上。
顺口溜:场力一定有,弹力看四周,分析摩擦力。
【易错警示】受力分析时既“施力”又“受力”,易造成“漏力”或“多力”。
【归纳总结】(1)受力分析的三个判断依据为:①从力的概念判断,寻找对应的施力物体;I②从力的性质判断,寻找产生的原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态(是静止、是匀速运动还是有加速度)。
⑵受力分析的基本思路如下:整体法隔离法概念将几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析整体周围其他物体对整体的作用,而不画整体内部物体间的相互作用分析周围其他物体对它的作用力例题:二、共点力作用下的物体的平衡【问题导学】共点力作用下的物体的平衡条件是什么?【情景引入】在现实生活中,物体常常受到多个力的作用并且保持平衡状态,如图6-3所示,气球悬在半空中,受到重力、绳子的拉力、风的作用力和空气的浮力作用,这几个力之间有什么样的关系能让气球保持静止状态呢?为了解决这个问题,我们用下面的实验来总结。
【要点解读】(1)将一方形薄木板平放在桌面上,并在板面上用图钉固定好白纸,将三个弹簧测力计的挂钩用细绳系在小铁环上如图6-4所示。
(2)先将中两个弹簧测力计固定在图板上,再沿某一方向拉着第三个弹簧测力计。
当铁环平衡时,分別记下弹簧测力计的示数F1,F2,F3,和它们的方向,并按各个力的大小和方向作出力的图示。
(3)按平行四边形定则作出F1,F2的合力F12,比较F12和F3,如图6-4(b)所示(或合成F2,F3,作出F23,比较F23与F1).由此,找出三个力F1,F2,F3,的关系。
通过这个实验,你认为三个共点力平衡的条件应当是什么?上述实验探究中,我们得到了三个共点力平衡的条件是:F合=0。
那么,若是四个共点力、五个共点力……其平衡条件又是怎样的呢?你不妨运用力的合成法,将多个共点力的平衡转化为二力平衡进行分析。
结论依然是F 合=0。
【易错警示】正确区分“静止”和“v=0”。
物体处于静止状态时,v= 0,a=0是平衡状态;但是,当v= 0时,物体不一定处于平衡状态,如自由落体运动初始状态或竖直上抛运动物体到达最高点时 v= 0,但以a=g,不是平衡状态。
【归纳总结】1.物体在共点力作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)的条件是=0。
合力为零,即F合2.解决的方法常有:正交分解法、解三角形法、图像法、相似三角形法等。
3.物体受3个或3个以上的共点力作用时,常用正交分解法,力的正交分解优点在于:其一,借助数学中三角坐标系(x,y)对力进行描述;其二,几何图形关系简单,是直角三角形,计算简便。
【难点辨析2】判断下列说法的正误。
1.静止在粗糙平面上的物体处于平衡状态()2.沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。
()3.在不光滑的水平面上匀速运动的木块处于平衡状态。
()4.做自由落休运动的物休在刚开始下落的一瞬间处于平衡状态。
()三、动态平衡问题【问题引入】运动的物体能处于平衡状态吗?【情景引入】运动的物体也能处于平衡状态,如图6-5所示,跳伞运动匀速下落时,整个物体处于平衡状态,再如,海面上加速行驶的快艇,如6-6所示,在水平方向快艇处于加速运动状态,但是在竖直方向快艇受到的重力和浮力平衡。
【要点解读】(1)当物体保持匀速直线运动时,物体受到的合力为0,也保持平衡状态。
(2)物体在某个方向上受到的合力为0,这个方向我们也可以认为是平衡的。
【归纳总结】解析法和图解法是解动态平衡的问题常用的两种方法。
运用图解法处理问题,显得直观、 简捷用相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确地进行受力分析, 寻找力的三角形和结构三角形相似。
【典例】如图6-7所示,将重力为G 的光滑圆球用细绳拴在竖直墙壁上,当把绳的长度增长,则下列判断正确的是( )。
A.绳对球的拉力丁和墙对球的弹力N 均减小B.绳对球的拉力T 增大,墙对球的弹力N 减小C.绳对球的拉力T 减小,墙对球的弹力N 增大D.绳对球的拉力T 和墙对球的弹力N 均增大【思路点拨】受力分析,因为物体保持平衡状态,所以物体受到的合力为0。
【解析】小球受力情况如图6-8(a)所示,设绳与墙的夹角为θ。
法一:合成法。
因小球处于平衡状态,所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等、方向相反。
如图6-8(b )所示,根裾平行四边形定则将力G 与N 合成,则在ΔOGF 中有tan N G θ=,所以tan N G θ=,cos GT F θ==。
故当绳变长时,θ减小,N ,T 均减小。
法二:分解法。
因小球处于平衡状态,所以其中任意一个力在其他两个力方向的分力均与其他两个力大小相等、方向相反。
如图6-8 (c)所不,在T, N 方向上分解G ,则有tan N G θ=,cos GT θ=故当绳变长时,θ减小,N ,T 均减小。
法三:正交分解法。
因为小球处于平衡状态,所以小球所受合力为零,将绳拉力沿竖直方向和水平方向分解。
如图6-8(d)所示,则sin ,cos ,T N T G θθ==所以tan N G θ=,cos GT θ=,所以当绳变长时,θ减小,N,T 均减小。
法四:图解法。
以图6-8(c)为例,因为重力不变,N 方向不变,θ减小,所以画出后来的矢量图,很容易得出N ,T 均减小。
【答案】A【感悟】图解法的基本思路是:受力分析后将合力和分力归结到一个矢量三角形中,通过三角形的变化来分析力的变化情况。
利用图解法解题时要注意弄清楚三角形的变量和不变量。
板书:6.共点力的平衡1. 受力分析应遵循以下原则顺口溜:场力一定有,弹力看四周,分析摩擦力。
【易错警示】受力分析时既“施力”又“受力”,易造成“漏力”或“多力”。
【归纳总结】(1)受力分析的三个判断依据为:①从力的概念判断,寻找对应的施力物体;I②从力的性质判断,寻找产生的原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态(是静止、是匀速运动还是有加速度)。
⑵受力分析的基本思路如下:(3)对于物体系统判断可用整体法与隔离法整体法隔离法概念将几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析整体周围其他物体对整体的作用,而不画整体内部物体间的相互作用分析周围其他物体对它的作用力例题:二、共点力作用下的物体的平衡【易错警示】正确区分“静止”和“v=0”。
物体处于静止状态时,v= 0,a=0是平衡状态;但是,当v= 0时,物体不一定处于平衡状态,如自由落体运动初始状态或竖直上抛运动物体到达最高点时 v= 0,但以a=g,不是平衡状态。
【归纳总结】1.物体在共点力作用下处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)的条件是=0。
合力为零,即F合2.解决的方法常有:正交分解法、解三角形法、图像法、相似三角形法等。
3.物体受3个或3个以上的共点力作用时,常用正交分解法,力的正交分解优点在于:其一,借助数学中三角坐标系(x,y)对力进行描述;其二,几何图形关系简单,是直角三角形,计算简便。
【难点辨析】判断下列说法的正误。
1.静止在粗糙平面上的物体处于平衡状态()2.沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。
()3.在不光滑的水平面上匀速运动的木块处于平衡状态。
()4.做自由落休运动的物休在刚开始下落的一瞬间处于平衡状态。
()三、动态平衡问题【要点解读】(1)当物体保持匀速直线运动时,物体受到的合力为0,也保持平衡状态。
(2)物体在某个方向上受到的合力为0,这个方向我们也可以认为是平衡的。
【归纳总结】解析法和图解法是解动态平衡的问题常用的两种方法。
运用图解法处理问题,显得直观、简捷用相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确地进行受力分析,寻找力的三角形和结构三角形相似。
【典例】如图6-7所示,将重力为G的光滑圆球用细绳拴在竖直墙壁上,当把绳的长度增长,则下列判断正确的是()。
A.绳对球的拉力丁和墙对球的弹力N均减小B.绳对球的拉力T增大,墙对球的弹力N减小C.绳对球的拉力T减小,墙对球的弹力N增大D.绳对球的拉力T和墙对球的弹力N均增大作业布置:课时练习P88 2、5、7。